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(自动化技术与应用》2011年第30卷第8期
行业应用与交
Industrial Applications and Communications
稳流电源及其应用
李钢,肖丹,李岩,侯跃新,马永和,周东亮
(黑龙江省科学院技术物理研究所,黑龙江哈尔滨150010)
摘要;本文介绍了稳流电源的工作原理和在稳压电源、放大器及模数转换等电路中的应用,并取得很好的效果
关键词:稳流源;动态电阻;横流放电;共模抑制比
中图分类号:TM919文献标识码:B文章编号:1003-7241(2011)08-0070-05
Constant Current Source and Its Application
L Gang, XIAO Dan, II Yan, HOU Yuexin, MA Yong-he, ZHOU Dong-liang
( Institute of Technical Physics, Heilongjiang Academy of Sciences, Harbin 150090 China
Abstract: This paper introduces the basic principle of constant current source and typical application in power supply, amplifier
and analog-to-digital converter etc, good result is achived in this application
Key words: constant current source; dynamical resistance; constant current discharge; common mode rejection ratio
1引言
源电压Ucs控制。从场效应管输出特性曲线可以看出
稳压电源是为电子仪器或设备提供稳定直流工作当Ucs=0时,近似为一恒定值而不受漏一源电压Us
电压的不可缺少的一种电路单元或部件,稳流电源虽然的影响。为了克服温度对Iっ的影响,可在G,S之间加入
没有稳压电源应用那么广泛,但在提供电路性能方面的自给负偏压,通过负反馈来维持。不变。
应用也是不可缺少的。
稳流源可用于稳压电源、差分放大器、直流放大
稳流电源也叫恒流源或定流源,是维护电流基本不器、模数变换等电路中,对提高相应电路的性能是很有
变的一种电路山。它是利用工作在放大区的晶体管集电好处的。
极电流(或漏极电流I)不随集电极电压Uc(或漏极电
压U)而变化的原理。
2提高稳压管工作电流的稳定性
晶体管是电涴控制器件,集电极电流Ic主要由基
稳压管工作在反向击穿区,它的反向击穿电压
极电流D控制,Ic=BI,β为晶体管的电流放大倍叫稳压管的稳定电压。从稳压管的特性曲线可以
数。当晶体管的基极电位恒定时,其基极电流也恒看出,当方向电流有较大变化时,反向击穿电压变
定。从晶体管的输出特性曲线可以看出,工作在放大化却较小。如果能稳定稳压管的工作电流,就可稳
区的晶体管,集电极一发射极之间的电压Uc对集电定稳压管的稳定电压,从而可为稳压电源提供稳定
极电流Ic的影响很小,只受基极电流1b的影响,如果的参考电压或基准电压。恒流源起着稳压管限流
能维持基极电流不变,就可叮保持集电极电流不变。稳电阻的作用。
定的基极电位通常可通过电阻分压器、串联的二极
图1是晶体管恒流源稳压管稳压电路。稳压管采
管、稳压管等提供。
用具有温度补偿的2DW7,其稳定电压Uw=6.3V左右
场效应管是电压控制器件,漏极电流Iυ主要由栅-工作电流约10mA。温度系数ar=10-“-10-/℃。恒
流源晶体管的基极电位由D1、Rb提供稳定的电位
U。=8.7V,U。=U。-0.7=8V,Ie=-Ue/Re, Ic= le,由于稳压
收稿日期:2011-05-31
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行业应用与交流
《自动化技术与应用》2011年第30卷第8期
Industrial Applications and Communications
管D2的工作电流()稳定,故此它的稳定电压Uw是相当
在稳压电源中,提高基准电压及其稳定性、提高
稳定的。
比较放大器的放大倍数对提高稳压电源的稳定性都是
图2是场效应管恒流源稳压管稳压电路,采用了带有利的。单管放大器的放大倍数K=-6Rc/re,増大
电流负反馈的结型场效应管作恒流源负载(即限流电集电极负载电阻Rc可以提高放大倍数。但是增大Rc
阻),使稳压管处于恒流状态,从而提高了稳压性能。当可以提高放大倍数。但是增大Rc要受电源电压和工
Us=0时,D近似为一恒定值,不受外加电压UDs的影作电流限制,当电源电压不变时,增大Rc会使集电极
响。在源极串一电阻Rs在GS之间形成自给负偏压,电流Ic减小,过小的Ic反而会降低放大能力;当维持Ic
U=-1Rs。当温度升高时,减小,则U、也减小,促使不变时,増大Rc随之要増大电源电压,过高的电源电
Ucs减小,负偏压减小,又促使I。増大,负反馈稳定了漏压也是不可取的。如果用恒流电源代替集电极负载电
极电流I,实现了温度补偿。该电路给出了数值较大的阻Re,即使集电极电位有较大变化,其集电极电流变化
正、负极性的参考电压,可为高压电源提供极稳定的基也很小。对交流而言,恒流源具有很大的动态电阻(或
准电压。
内阻)r,r=△Uc/△Ic,电流变化越小的恒流源,其动
态电阻越大,反之动态电阻越大的恒流源,其恒流效果
越好。一般来说,用晶体管构成的恒流源,其动态电阻
DI
可达几百千欧至几兆欧。这样,在即没有减小集电极
电流又没有增加大电源电压的情况下,可使动态的Rc
得到极大的提高。
SCM3
Da
+24W
60
2
A2UMT7
1.5K
560
3D1
3A25
图1晶体管恒流源稳压管稳压电路
接差分级
3DGEC
+24T
GND
2CW16
GND
图3晶体管恒流源做负載的放大电路
图3是FH-1031A型稳压电源+12输出的恒
Rs
流源负载电路部分。比较放大器由两级组成:第
2×2DW7
级为差分放大器,基准电压接同相输人端,采样电压
接反相输入端,同相输出;第二级为恒流源(3T1)作负
载的单管放大器(3T。)。恒流源晶体管的基极电位由
二个串接的二极管提供。为实现直流放大器静态工
作点相匹配,用3DZ1稳压管设置了3T6的发射极电
图2场效应管恒流源稳压管稳压电路
位。用具有较高放大倍数的3T。的输出来调控符合
调整管
3提高比较放大器的放大倍数
图4是为FH-1015型ZKV高压电源而设计的恒流
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